伺服控制（一）——階躍響應
簡介：控制響應和控制精度 閉環(huán)動態(tài)性能通常通過頻率響應或階躍響應來表示，但是有時會因所謂的“小信號響應”和“大信號響應”而產生混淆。 在液壓伺服系統(tǒng)中，是否達到“極限斜率”是小信號和大信號之間的主要區(qū)別。
控制響應和控制精度
閉環(huán)動態(tài)性能通常通過頻率響應或階躍響應來表示，但是有時會因所謂的“小信號響應”和“大信號響應”而產生混淆。
在液壓伺服系統(tǒng)中，是否達到“極限斜率”是小信號和大信號之間的主要區(qū)別。
階躍響應
在階躍響應中，當給定100%的指令信號時，很容易達到斜坡極限，斜坡極限是下圖中的那根斜線(上升的最大斜率)。真正的閉環(huán)動態(tài)階躍響應性能僅在階躍幅值上表現出來，此時不會達到斜坡極限。當測試階躍響應時，一定要看是大信號測試還是小信號測試。對于小信號的階躍測試-主要考察的參數為：
•上升時間(Rise time到達穩(wěn)態(tài)值90%時的時間)
•穩(wěn)態(tài)時間 (setting time調整后達到穩(wěn)態(tài)值的時間)
•超調(over shoot)
對于較大的階躍響應-響應參數為：
•上升斜率
•建立時間(穩(wěn)態(tài)時間)
•最大超調(%)
•步長
 
 
 
注意：
1.定義穩(wěn)態(tài)時間的同時還必須定義容差;比如幅值在2%以內。
2.上述給定的小信號(階躍)參數通常與幅值無關，完全由系統(tǒng)回路決定。該系統(tǒng)必須為線性系統(tǒng)。
3.在斜坡極限響應中，超調絕對值達到最大值，并且不隨幅值進一步增加(即，超調百分比變小)，這是一種非線性。(注：階躍響應是時域特性，與頻域特性相對應。上升時間與頻率可以互相轉換，超調和諧振峰值互相轉換。超調主要是由系統(tǒng)阻尼決定，與幅值無關)
4.在伺服閥中，滑閥的上升斜率由先導級的最大流量決定。大多數閥達到的閥芯極限斜率遠低于25%的階躍響應，也就是說主滑閥在很小的信號下就能達到極限上升斜率。在閥控缸系統(tǒng)中，斜坡極限表示加速度的極限值。在電液執(zhí)行機構中，油缸的上升斜率(最大速度)由100%開度時閥的流量決定。
5. 一般情況下，電液執(zhí)行機構都是使用小信號時的階躍特性。這樣可以避免撞缸。